农村供水工程配水管网设计
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农村供水输配水管道工程设计重点难点探讨随着农村经济的进步和人民生活水平的提高,农村供水问题日益凸显。
为了满足农村居民的平时用水需求,农村供水输配水管道工程得到了各级政府的高度重视。
然而,这一工程的设计和实施中存在许多重点难点。
本文将探讨农村供水输配水管道工程设计的重点难点。
起首,农村供水输配水管道工程设计需要思量农村地理环境和水资源条件。
由于农村地域宽广,地势复杂,地表水资源不足等因素,农村供水输配水管道工程的设计需要针对不同地区的地理环境和水资源条件进行详尽分析和设计。
在山区地区,可能需要思量水源地的选址和保卫;在平原地区,可能需要思量河流水位和水质的变化。
因此,在农村供水输配水管道工程设计中,需要充分思量各地区的地理环境和水资源条件,以确保工程的可行性和可持续性。
其次,农村供水输配水管道工程设计需要解决供水管网的布局和管径选择问题。
农村地区分离的居民点和农田,使得供水管网的布局变得复杂和困难。
传统的集中式供水方式通常难以适应农村地区的特点,因此需要实行创新的供水方式,如分离式供水和中心式供水相结合。
此外,由于农村地区用水量较小,供水管网的管径选择也需要特殊注意,以降低工程造价并提高供水效率。
因此,在农村供水输配水管道工程设计中,需要进行合理的供水管网布局和管径选择,以提高供水效率和降低成本。
再次,农村供水输配水管道工程设计需要思量供水水质和水处理技术。
农村地区的水源多为地下水和地表水,水质不稳定,可能存在大量的悬浮物和微生物。
因此,在农村供水输配水管道工程设计中,需要接受适当的水处理技术,确保供水水质符合国家标准和居民需求。
此外,由于农村地区用水量相对较小,传统的水处理设施往往过度设计,造成浪费和维护成本的增加。
因此,农村供水输配水管道工程设计需要结合实际状况,选择适当的水处理技术,以降低工程成本并确保水质合格。
最后,农村供水输配水管道工程设计需要思量工程建设和运行的可持续性。
农村供水输配水管道工程的设计和实施不仅需要解决当前的供水问题,还需要思量将来的进步需求。
农村饮水安全集中式供水工程管网优化方法与应用分析摘要:本文主要探讨了农村饮水安全集中式供水工程管网优化的方法。
首先介绍了管网规划与设计、管网材料选择与管径计算、管网布局与结构优化以及管网运行管理与维护这四个方面的内容。
然后以某农村地区为例,探讨了管网优化的实践经验。
最后,分析了当前管网优化存在的问题和局限性,并提出了未来研究的方向和发展趋势。
关键词:农村集中式供水工程管网优化规划设计管径计算布局结构优化随着我国农村经济的发展和城乡差距的逐步缩小,农村供水问题越来越引人关注。
尤其是农村饮水安全问题,直接关系到广大农民群众的生产、生活和健康,是关系到国计民生的大事。
目前,集中式供水工程已经成为农村供水的主要形式之一,因此优化其管网的设计和管理对于提高农村饮水安全和水资源利用效率具有重要意义。
工程规模根据工程类型与供水范围、供水人口等确定,供水规模一般包括居民生活用水量、村镇企业用水量、集体或专业户饲养畜禽用水量、公共建筑用水量、浇洒道路和绿地用水量、消防用水量、水厂自用量、管网漏失水量和未预见用水量等,按最高日用水量进行计算。
确定供水规模时,综合考虑现状用水量、用水条件、供水方式、经济条件、用水习惯、发展潜力及其设计年限内的发展变化、水源条件、制水成本、当地用水定额标准和类似工程的供水情况。
与此同时国内外学者已经开展了大量的研究工作,探讨了农村集中式供水工程管网优化的方法和技术。
主要包括管网规划、材料选择和管径计算、布局与结构优化、运行管理和维护等方面。
其中,一些新型技术已经应用于农村供水工程的建设中,如智能水表、远程监控系统、GIS技术等,大大提高了供水的质量和效率。
1.农村集中式供水工程管网优化方法1.1 管网规划与设计管网规划和设计是农村集中式供水工程建设的重要环节。
在规划阶段,需要充分考虑供水需求、水源情况、地形地貌和交通等因素。
首先需要确定供水区域和水源地的位置和范围,进而根据地形地貌和交通情况,确定供水管道的走向和覆盖范围。
配水管网工程主要项目施工方法及技术措施一、施工工艺流程图二、测量放线1.组织测量技术人员按规划局提供的测量控制点进行复测,复核无误后建立工程测量控制网,对工程进行点面相结合的测量控制。
2.进行施工放样测量,定出管道中线及阀井位置并定出水准基准点作为整个工程的控制点。
每次测量均要闭合,严格控制闭合误差。
3.井面标高应平路面。
三、土方工程1.本工程的土方工程施工主要包括:1.1原有沥青砼路面、砼路面锯缝;1.2破除原有混凝土路面;1.3土方开挖;1.4土方回填。
由于此工程位于00区几江城区,B线位于长风路、银康路、江洲大道,C线位于江洲大道,地下管线资料不明,根据现场实线际情况,符合机械开挖条件的情况时机械开挖,不符合机械开挖条件时人工开挖。
沟槽开挖前应要求各有关管线部门提供地下管线情况,并结合人工勘察,确认无误后方可进行施工。
当发现管位置后应做好清晰的标志以保护好地下管线。
2.破除原有沥青路面、混凝土路面:本工程管线位于沥青路面、混凝土路面车行道下,为保护原有路面的完整性,破除路面前应在路面上进行定位放线,定出管线位置,道路切割机根据弹线位置进行路面切割,最后用小型反铲挖掘机(带风炮头)根据切割位置进行破除。
3.本工程的沟槽最大深度约为1.5米,根据施工规范规定不考虑放坡。
施工前仔细了解土质情况,分析施工期间的边坡稳定性,同时弄清楚地下管线的走向、埋深,提前制定保护措施,再精确测设边线。
在开挖前,沟槽的断面、开挖的次序和堆土的位置由现场施工员向司机及土方工详细交底。
在挖土过程中管理人员应在现场指挥并应经常检查沟槽的净空尺寸和中心位置,确保沟槽中心偏移误差符合规范要求。
4.沟槽检查验收沟槽开挖完成应进行自检,检查项目和允许误差见下表-1。
自检合格后应马上通知监理进场进行检查验收,验收合格后方能进入下一工序的施工。
四、基础施工1.管网设置于地基面上,不作基础。
所有支墩下地基应为稳定的密实土或岩石地基,承载力不小于150KPa。
实例分析县城水厂管网延伸工程1 工程概况本工程属于2015年农村安全饮水项目,旨在解决常年困扰县内农民安全饮水的难题。
依据《资中县城乡饮水统筹规划》,县城水厂近期将扩建10万m3/d,沿线服务乡镇包括:重龙、水南、明心寺、银山、球溪、鱼溪、归德、金李井、走马、高楼、甘露、顺河场、板栗桠等。
根据资中县2015年农村安全饮水实施计划,将解决县城水厂服务范围内的重龙、水南、明心寺、银山、球溪、走马、高楼、顺河场等8个乡镇78326人的安全饮水问题。
本工程敷设主管(DN300~DN700)长达47km,入村管道长达15km。
在高楼镇设置3300m3高位水池一座,并配有加氯间及值班室各一座;在走马及顺河场镇各设置局部加压泵房一座。
此外,因项目区处于丘陵地区,地形高差大,本工程在地势较高的村庄设置村庄加压泵房共11座。
项目建成后,将形成一个庞大的供水网络。
2 总体方案县城水厂出厂水加压80mH2O后,对片区内的乡镇进行供水。
综合考虑管线较长及地势情况,工程在高楼镇新建高位水池、加氯间一座,起调蓄水量及二次加氯作用。
高位水池池底标高404.5m,调节容积为3300m3,可满足后续乡镇8h的用水量需求。
在走马及顺河场镇各设置加压泵房一座,采用无负压供水设备。
以末端场镇五层服务水头(24mH2O)作为控制点标高,局部地势较高的村庄另设加压泵房。
3 工程设计3.1 配水管网设计按照供水区域的分布情况,考虑以后运行维护便利程度,管线走向尽量沿桥、公路、沟渠、机耕路等,以最短的管线泽及最大供水范围。
根据现场踏勘及最新测量图,本工程配水管网主要是沿道路布置。
配水干管的管径按最高日最高时用水量结合经济流速确定。
供水到户,每户设置一个水表,以便计量。
3.2 高位水池为了削减供水峰值流量,适当减小供水管径,本设计在高楼新建高位水池一座。
通过现场踏勘,在高楼408m左右高程处设置一座高位水池。
高位水池除了具有调峰功能外,亦兼具清水池的作用。
农村改建配水管网工程方案一、项目背景和概况随着农村经济的发展和农民生活水平的提高,农村饮用水供应成为了农村基础设施建设中的关键问题。
由于农村地域广阔,人口分散,水资源分布不均,导致了农村饮用水供应问题日益突出,水质不过关、供水不足等问题也频频发生。
因此,改建农村配水管网成为了当前农村基础设施建设的紧迫任务。
本次改建配水管网工程方案选取了我国某省农村为例,通过对农村配水管网进行改建,提高水质安全和供水能力,促进当地农村的经济发展和居民生活水平的提升。
本方案将围绕改建农村配水管网工程的可行性、技术方案、投资规模和运行管理等方面进行详细展开,为农村改建配水管网工程提供可行的解决方案。
二、工程可行性分析1. 经济环境分析我国农村地域广阔,人口众多,农民生活水平逐渐提高,对饮用水的需求量也在不断增加。
但目前农村配水管网设施较旧,供水能力和水质难以满足农民的生活需要。
因此,改建农村配水管网工程具有较大的经济价值和市场需求。
2. 技术环境分析随着科技的进步和水利技术的发展,现代化的水利工程设施已能够有效解决水质和供水能力问题。
因此,改建农村配水管网工程技术方案具备较好的技术支持。
3. 社会环境分析改善农村饮用水供应问题,不仅能够保障农民的生活用水需求,还可以促进农村经济的发展和农民生活水平的提高,具有重要的社会意义。
基于以上分析,改建农村配水管网工程具备较好的经济条件、技术支持和社会支持,具有较高的可行性。
三、工程技术方案1. 工程规划与设计(1)项目范围:本工程选取某省农村为示范点,改建配水管网工程范围包括基础配水管网设施、供水泵站设施、水质监测设施等。
(2)供水源地选择:根据当地的地质环境和水资源条件,选择稳定、水质优良的水源地作为供水来源。
(3)管网布局设计:根据当地的地理情况和人口分布,合理规划配水管网的布局,确保管网覆盖范围广、供水能力大、供水稳定。
(4)管道材料选择:优先选择耐用、抗腐蚀的管材,如HDPE、PVC等,确保管道的质量和使用寿命。
村镇供水系统设计要点分析摘要:本文对村镇供水工程设计中需要进行的供水规划、水源及取水构筑物设计、泵站设计、输配水管网设计和净水工艺设计进行了总结归纳,分析了设计重点,明确了重要的影响因素。
关键词:村镇供水;规划;输配水管网;泵站;净水工艺引言:村镇饮用水安全是反映村镇社会、经济发展和居民生活质量的重要标志。
我国村镇地区因水致病并导致贫穷的现象很普遍。
改善村镇饮水水质,保障饮水安全,已成为村镇经济社会发展的第一需要。
1 村镇供水工程规划村镇供水工程可分为集中式和分散式两大类。
集中式供水工程是指以村镇为单位,从水源集中取水,经净化和消毒,水质达到饮用水卫生标准后,利用配水管网统一送到用户或集中供水点的供水工程。
其他以户为单位和联户建设的供水工程为分散式供水工程。
集中式供水工程规划设计的内容包括供水规模和用水量的确定、供水水质和水压、水源及配置、供水范围和供水方式、水厂厂址选择、取水构筑物设计、泵站和调节构筑物设计、输配水设计、净水厂设计等。
集中式典型供水工程设计应遵照《村镇供水工程技术规范》( SL310—2019) 要求,还要注意以下几点:(1)要合理确定供水工程的制水规模和供水规模、合理确定用水量组成与选择用水定额标准。
(2)应详细调查和搜集规划区域水资源资料,并据此进行水源论证,选择适宜的供水水源。
(3)输配水管道的投资占供水工程总投资的比例较大,线路的选择对其有较大影响。
管道系统的布置与地形和地质条件、取水构筑物、水厂和调节构筑物的布置以及用水户的分布等有关。
输配水管道的选线应使整个供水系统布局合理、供水安全可靠、节能、降低工程投资、便于施工和维护。
此外,应科学、合理选择管材。
(4)根据水源水质选择适宜的净水工艺与消毒措施是水厂设计的关键。
应根据原水水质、设计规模,参照相似条件下水厂的运行经验,结合当地条件,选择技术可靠、经济合理的适宜工艺和技术。
水质净化方案应优先考虑采用净水构筑物方案。
2供水规模确定供水规模即最高日供水量,包括居民生活用水量、公共建筑用水量、饲养畜禽用水量、企业用水量、浇洒道路和绿地用水量、消防用水量、管网漏失水量和未预见用水量等,应根据当地实际用水需求列项,按最高日用水量进行计算。
村镇供水系统水泵选择及管网水力计算供水系统的组成5泵站设计5.0.1泵站位置应根据供水系统布局,以及地形、地质、防洪、电力、交通、施工和管理等条件综合确定。
5.0.2取水泵站和供水泵站的设计扬程和设计流量,应根据以下要求确定:1 向水厂内的净水构筑物(或净水器)抽送原水的取水泵站:1)设计扬程应满足净水构筑物的最高设计水位(或净水器的水压)要求。
2)设计流量应为最高日工作时平均取水量,可按公式(5.0.2-1)计算:Q1=W1/T1(5.0.2-1)式中Q1—泵站设计流量,m3/h;W1—最高日取水量,应为最高日用水量加水厂自用水量,m3;T1—日工作时间,与净水构筑物(或净水器)的设计净水时间相同,h。
2向调节构筑物抽送清水的泵站:1)设计扬程应满足调节构筑物的最高设计水位要求。
2)设计流量应为最高日工作时用水量,可按公式(5.0.2-2)计算:Q2=W2/T2(5.0.2-2)式中Q2—泵站设计流量,m3/h;W2—最高日用水量,m3;T2—日工作时间,应根据净水构筑物(或净水器)的设计净水时间、清水池的设计调节能力、高位水池(或水塔)的设计调节能力确定,h。
3直接向无调节构筑物的配水管网供水的泵站:1)设计扬程应满足配水管网中最不利用户接管点和消火栓设置处的最小服务水头要求。
2)设计流量应为最高日最高时用水量,可按公式(5.0.2-3)计算:Q3= K h W2/24 (5.0.2-3)式中Q3—泵站设计流量,m3/h;W2—最高日用水量,m3;K h—时变化系数。
5.0.3水泵机组的选择应根据泵站的功能、流量变化,进水含砂量、水位变化,以及出水管路的流量~扬程特性曲线等确定,并符合下列要求:1 水泵性能和水泵组合,应满足泵站在所有正常运行工况下对流量和扬程的要求,平均扬程时水泵机组在高效区运行,最高和最低扬程时水泵机组能安全、稳定运行。
2多种泵型可供选择时,应进行技术经济比较,尽可能选择效率高、高效区范围宽、机组尺寸小、日常管理和维护方便的水泵。
农村供水工程配水管网设计
摘要:农村安全饮水工程设计范围广,是一项系统、复杂的工程,其中一项重
要环节是配水管网的设计。
安全饮水工程配水管网设计工作主要包括配水管道的
选线布置、各级管道材料的选择、配水管管网的水力计算以及配水管管径的确定等。
在设计中,配水管网设计要严格遵循设计规范,并结合当地农村的地理环境
和气候特点科学合理设计,需满足技术科学性和科学合理性。
关键词:农村;供水工程;配水管网;设计
1配水管网布置原则
1.1配水管网线路设计
配水管网需覆盖整个用水区域,保证农村用水量的前提下,尽可能的缩短配
水管网线路,尽量不占耕地,满足经济合理性要求,且有利于对管线的维护管理,符合新农村建设的规划。
维修安装方便,管线走向尽量沿桥、公路、沟渠、机耕
路等,以最短的管线提供最大供水范围。
1.2配水管网的具体布置形式
配水管网的具体布置形式要结合当地的具体规模情况来确定。
如果用水区域
较小,且用水村镇的狭长方向与等高线延伸方向平行,此时合理布置形式为树枝
状的配水管网;如果用水区域较大,且用水村镇的狭长方向与当高线延伸方向垂
直时,此时合理布置形式为环状形式或环树相结合的形式。
本市配水管网采用树
枝状布置。
2流量计算
供水规模应根据工程辖区的实际用水需求进行列项,按最高日用水量进行计算。
武山县属于半干旱地区,水资源量相对紧缺,农村村庄规模小,居住人口比
较稳定,没有流动人口,经济比较落后,在农村除了部分村庄有个体养殖专业户
之外,几乎没有其他企业,因此武山县农村供水规模包括,居民生活用水量、集
体建筑用水量、专业户的饲养畜禽用水量、管网渗漏损失水量与不可预见用水量
4项。
(1)居民生活用水量(W1)=设计用水居住人口数(P)×最高日居民生活用
水定额(q)。
根据《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)(下文中简称《规范》)规定:武山县位于甘肃省东南部,属一区,按供水工程设计用水条件为水龙头入户,无洗涤池,其他卫生设施较少,最高日居民生活用水定额取值范围为30.0~40.0L/人·d;村庄应取低值。
随着社会经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,居
民的生活习惯会随之进行改变,生活用水量也会增加,因此考虑到发展的趋势宜
取40.0L/人·d。
(2)集体建筑用水量(W2):由于武山县缺乏资料,在有学校的村庄,集
体建筑用水量按人口生活用水量的10%计算;没有学校的村庄不计算此项。
(3)专业户的饲养畜禽用水量(W3):专业户的饲养畜禽用水量等于各类
畜禽用水量之和。
某类畜禽用水量=该类畜禽用水定额×该类畜禽数量。
武山县农
村养殖户饲养的畜禽主要有奶牛、育成牛、羊、母猪、育肥猪和鸡6种,并且以
圈养为主。
各类畜禽最高日用水定额为奶牛80L/头·d、育成牛50L/头·d、羊7L/
只·d、母猪70L/头·d、育肥猪30L/头·d、鸡0.6L/只·d;没有养殖专业户的村庄不
计算此项。
(4)管网渗漏损失水与不可预见用水量(W4):依据《规范》规定:管网
渗漏损失水量与不可预见水量之和,宜按上述3项用水量之和的10%计算,即
W4=(W1+W2+W3)×10%。
则:供水规模(最高日用水量)W=W1+W2+W3+W4。
流量计算:供水管网过流能力要满足用户最高日最高时用水需求,设计流量
按最高日最高时用水量计算。
管网流量的计算式为:
式中:W—最高日用水量(m3);
Kh—时变化系数。
在农村,白天大部分时间农民忙于进行农事作业,晚上11点至早上5点的睡眠期间完全没有人用水,需水量成定时,工程供水规模越小,辖区出现同时用水
的可能性越大,因此当工程日供水规模大于等于200m3时,时变化系数宜按《规定》确定;当工程日供水规模小于200m3时,时变化系数宜按定时供水确定,供水规模为100~200m3(含100m3),时变化系数宜取3.0,供水规模小于100m3时,时变化系数宜取4.0。
3水力计算
3.1管径计算
压力管道管径的选择,是一个比较复杂的经济技术比较问题。
供水工程配水
管网,当管径设计选择得小时,管道费用就小,且安装容易,但是管中的流速就大,相应的水头损失就大,输送一定流量所需总水头就大,则高位蓄水池建设选
择位置就需得高,也就增大了抽水机的功率,增加了设备费用和电能的消耗量。
当管径设计选择得大时,管道费用就大,而且安装也相对困难,但是管中的流速
就小,相应的水头损失也就小,输送一定流量所需总水头就小,则高位蓄水池建
设选择位置就可低,也就减小了抽水机的功率,降低了设备费用和电能的消耗量。
供水工程输水管道直径的计算,通常按经济流速进行计算,计算公式为:
式中:Q—设计流量(m3/s)
V—经济流速(m/s)
依据《水力学》资料,当管径大时,经济流速宜选大;当管径小时,经济流
速宜选小。
对于自来水管:当d=100~200mm时,经济流速为0.6~1.0m/s;当
d=200~400mm,经济流速为1.0~1.4m/s。
武山县农村供水管道一般管径都小于200mm。
当d<100mm时,经济流速宜
取值为0.5~0.6m/s;当100≤d<200mm时,经济流速宜取值为0.7~0.9m/s;当
d=200mm时,经济流速宜取值为1.0m/s。
3.2总水头计算
配水管网要满足用户需水压要求,就得有合适的总水头。
总水头计算的任务,一是以管网辖区最不利用户接管点的最小服务水头基准,计算管网的最小总水头,以确定高位蓄水池的最低位高程或加压泵的最小扬程。
二是在管网总水头已知的
条件下,核算管网辖区各结点的水压标高,以选择各管段的公称压力等级。
恒定流的总流能量方程式就是总水头的计算式。
管网中各管段下游节点的总
水头(水压标高)与该管段的水头损失之和,就等于该管段上游节点的总水头
(水压标高),或者是管网中各管段上游节点的总水头与该管段的水头损失之差,
就等于该管段下游节点的总水头。
武山县农村几乎全部为单层建筑,只有河谷川道地区的个别农户有两层建筑,用户接管点的最小服务水头,山区按5~10m,川区按10~12m确定即可,当用户
高于接管点时,应加上用户与接管点的地面高差;用户水龙头的最大静水头不宜
超过40m,超过时应采取减压措施。
4管道布设
(1)一般条件下供水管道优先采用地埋敷设,管顶覆土不小于1.0m。
(2)南部土石山区,应先覆设不小于5cm的细砂土后方可敷设管道,填筑
管沟时应先填筑厚度不小于15cm的细砂土后方可用砂砾石土填筑。
(3)针对武山县农村自然条件,管道沿公路、农路、巷道布设成树枝状。
沿公路、农路敷设的管道,宜沿路边线敷设,同时应满足防冻要求;沿巷道敷设的
管道,应沿巷道中心线敷设。
(4)虹吸管(管道轴线高于该段总水头线)段,在管道轴线高于对应总水头线最大值的点必须设置自动进(排)气阀。
(5)倒虹吸管段,有条件排水时,在最低点应安装排空阀,以便于维修。
(6)在山区的重力流输水管道,当地形高差超过60m并有富余水头时,在
适当位置设减压设施。
(7)穿越河流和沟壑的管道,必须采取有效的保护措施,防止管道被冲刷破坏。
穿越公路时,应采取套管或其他措施,以便于维修。
(8)管道与高、低压电杆或电缆、通讯线杆或光缆、其他管道等设施的间距应符合相关规定,在无法满足的条件下,应采取有效措施。
与电缆、光缆、其他
管道等设施交叉时,间距亦应符合相关规定,在无法满足的条件下,亦应采取有
效措施。
结论
农村饮水安全项目是一项“扶贫工程、民心工程”,是一件“造福大众、恩泽天下”的“实事、好事”,“功在当代、利在千秋”。
天门市本次工程建设将改善项目区
农村居民的生活和卫生条件,提高居民健康水平,促进社会主义新农村建设,促
进和谐社会健康发展,社会经济效益显著。
参考文献
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